Лекція 1.
Поняття детонаційної стійкості іоктанового числа. Кисневовмісні високооктанові добавки, їх достоїнства інедоліки. Запропонуйте для впровадження принципову технологічну схему синтезувисокооктанової добавки - етілтретамілового ефіру. Наведіть рівняння основнихі побічних реакцій і умови їх проведення
Детонаційна стійкість єосновним показником якості бензинів. Вона характеризує здатність бензинузгоряти в двигуні від іскри без детонації. Детонацією називається такий режимроботи двигуна, при якому частина палива самозаймається і в результатітиск в двигуні наростає не плавно, а стрибками, порушуючи роботу двигуна.Мірою детонаційної стійкості є октанове число, яке вимірюється у сотомушкалою. За нуль шкали прийнята детонаційна стійкість н-гептан. За 100% прийнятадетонаційна стійкість ізооктану, а точніше 2,2,4 - триметилпентана. Такимчином, ОЧ - показник детонаційної стійкості бензину, чисельно рівнийпроцентному змісту ізооктану в еталонній суміші з н-гептаном, яка подетонаційної стійкості еквівалентна випробуваному бензину.
В якості кисневміснихвисокооктанових добавок використовують прості ефіри і спирти.
Спирти
Ефіри
Достоїнства
1. Дешевизна.
1.Понизити крапкувикипання бензинів і поліпшити його випаровуваність на перехідних режимах.
2.Скоротитивміст СО у вихлопних газах
1. Низька теплота згоряння.
2. Висока теплота випаровування
3. Розчинність у воді
1.Низька теплотазгоряння.
2.Висока теплотавипаровування
Основний промисловий методвиробництва змішаних ефірів - алкілування спирту олефінами. Промисловимипродуктами є етанол і ізоамілени, тому основна реакція: етанол +ізоамілен = етілтретаміловий ефір.
Крім того, можливі побічні реакції:Етанол = діетиловий ефір, ізоамілени = димеризації і полімеризація.
Каталізаторами етерифікації єкаталізатори кислотного типу. Найбільш зручно використовувати сульфокатіоніти,оскільки немає необхідності очищати реакційну масу від кислот.
Реакцію проводимо в рідкій фазі.Виходячи з вимог термодинаміки, зниження температури сприяєзбільшенню виходу. Тому приймаємо температуру в реакторі близько 60-70С, атиск приймаємо таке, щоб ізоамілени були в рідкій фазі. Також приймаємо надлишокетанолу, що б уникнути полімеризації ізоаміленов. Таким чином,технологічна схема виглядає наступним чином: Теплообмінник - реактор (зохолодженням, к/т) - колона виділення легких продуктів - колона виділеннятоварного продукту.
Лекція 2.
Риформинг. Призначення процесу.Каталізатори риформінгу. Які можливі реакторні схеми риформінгу. Пояснітьпринцип їх роботи. Як змінюється температура в ході процесу в залежності відчасу роботи каталізатора і від технологічної схеми. Наведіть рівнянняпротікають реакцій
Основним призначення kt риформінгу до теперішнього часузалишається підвищення детонаційної стійкості моторних палив, однак не меншузначення має і застосування цього процесу для отримання ароматичних у/в -бензолу, толуолу і ксилолів.
В якості каталізаторів використовуютьбіфункціональних каталізатори, що представляють собою метали платинової групи,нанесені на оксид алюмінію і промотувати галогеном. Каталізатори буваютьмонметаліческімі (платина на оксиді алюмінію) і поліметаліческімі.
Поліметалічні kt риформінгу поряд з Pt містять кілька інших металів.Використовувані для промотування метали можна розділити на 2 групи. До першоїз них відносяться іридій, реній, добре відомі як kt гідро-і дегідрогенізаціі і гідрогеналіза. Інша, більшобширна група промоторів, включає метали, які практично не активні взазначених реакціях. Такими металами є мідь, кадмій, германій, олово,свинець і ін Здебільшого також системи містять, поряд з платиною, ще дваелемента, з яких один належить до першої групи, а інший - до другої.Так, якщо Al - Pt kt промотує репіем, то в kt вводять ще один з наступних металів: Cu, Ag, кадмій, цинк, індій, рідкоземельні елементи - лантан,церій, неодим та ін
В якості кислотного промотора вполіметалічних kt використовуєтьсятільки хлор, масовий вміст його в kt 0,8-1,1%.
Технологічно процес здійснюєтьсяз нерухомим або рухомим шаром каталізатора. При нерухомому шарі сировинунаправляють в каскад з 3 адіабатичних реакторів. На установці з движущемсяшаром каталізатора використовують три реактори, виконаних у вигляді єдиноїконструкції та розташованих один над іншим.
У будь-якому варіанті виконання відношенняобсягів каталізатора в секціях становить 1/2/4. Це пов'язано з тим, щоспіввідношення швидкостей дегідрування, ізомеризації і дегидроциклизациискладає 4/2/1.
Основні реакції риформінгу.
Основою процесу служать три типиреакцій. Найбільш важливі реакції, що призводять до утворення Ar у/в.
1.Дегидрированиешестичленних нафтенів:
2.Дегідроізомерізаціяп'ятичленних нафтенів:
3.Ароматизація(Дегидроциклизации) парафінів:
Інший тип реакцій, характерних дляриформінгу - ізомеризація. Поряд з изомеризацией 5-ти членних і 6-ти членнихнафтенів ізомеризації піддаються як парафіни, так і ароматичні у/в.
Лекція 3.
Крекінг. Існує 4 види крекінгу:термічний, каталітичний, гідрокрекінг і вісбрекінг. Призначення кожного зцих процесів. Відмінності і подібності цих процесів по сировині, продуктах і режимам.Які технологічні прийоми застосовуються при проведенні цих процесів
Призначення КК ІТК - деструктивнеперетворення різноманітних нафтових фракцій у моторні палива, сировина длянафтохімії і алкілування, виробництва технічного вуглецю і коксу.
Гідрокрекінг -каталітичний процес переробки нафтової сировини під тиском водню зметою отримання світлих нафтопродуктів (бензину, гасу, дизельного палива),зріджених газів С 3 -С 4.
Вісбрекінг - термічний спосібпереробки мазутів і гудронів. Призначення процесу - зниження в'язкості цихзалишків, отримання додаткових кількостей газу та дистилятів.
Сировина
Установки КК працюють на 3 видахсировини - прямогонного, змішаному і залишковому. Найбільш вигідно перероблятизалишкове або змішане сировину, при цьому вихід бензину досягає 55-58%, Насьогоднішній момент багато установки перейшли на крекінг вакуумного газойля зкінцем кипіння 500-560С, що збільшує вихід бензину. По груповому складом.Переважно парафінистих-нафтенові сировину, оскільки воно дає більший вихідбензину і менше коксу. Ароматика в сировині небажана, оскільки вона даєвеликий вихід коксу. Олефіни також дають багато коксу, тому вторинну сировину (вЗокрема газойль сповільненого коксування) додають в кількості не більше 25%від прямогонного сировини.
У більшості вакуумних дистилятів,використовуваних для КК зміст парафінів знаходиться в межах 15-30%,нафтенових 20-30%, ароматичних 15-60%.
За цільовим призначенням впромисловості реалізовані різні варіанти процесу гідрокрекінгу, якіможна звести до наступних.
1.Гідрокрекінг важких бензинових фракцій з отриманням зрідженогогазу, вуглеводнів С 4 -С 5 ізостроенія длянафтохімічного синтезу та легкого високооктанового компонента автомобільнихбензинів.
2.Гідрокрекінг середніх дистилятів (прямогонного і вторинногопоходження) з температурою кипіння 200-350 В° С з одержанням бензинів іреактивного палива.
3.Гідрокрекінг атмосферного і вакуумного газойлів, газойлівкоксування і каталітичного крекінгу з отриманням бензинів, реактивного ідизельного палив.
4.Гідрокрекінг важких нафтових дистилятів з отриманням реактивнихі дизел...
